Лекция №2

Тема: Механические передачи; сравнительная характеристика.

Если проанализировать кинематические характеристики электродвигателей и рабочих органов рассмотренных машин, то можно сделать общее заключение, что частота вращения электродвигателя во много раз больше чем частота вращения рабочего органа. Так частота вращения шнека экструдера или литьевой машины составляет величину порядка 10-100 оборотов в минуту, а частота вращения электродвигателя привода таких машин равна 600-1000 оборотам в минуту. Поэтому любая из рассмотренных машин обязательно имеет устройство, называемое передачей.

Механическими передачами называются устройства, предназначенные для передачи вращения от одного устройства к другому с изменением частоты вращения, крутящего момента, направления и характера вращения. Основными видами механических передач являются следующие:

1. Зубчатые передачи.

2. Червячные передачи.

3. Ременные передачи.

4. Передачи катками.

5. Цепные передачи.

6. Передачи винт-гайка.

Зубчатые передачи.

Зубчатые передачи образуются несколькими зубчатыми колесами (как минимум двумя) и относятся к передачам зацеплением.

а ) б)

2

1

Рис.а) -внешний вид передачи; б)- её условное изображение в двух проекциях- слева – вид спереди; справа – вид сбоку.

Меньшее по диаметру из пары зубчатое колесо называется шестерня, все её параметры имеют индекс -1: z₁ – число зубьев шестерни; n₁ – частота вращения шестерни; d₁ - делительный диаметр.

Большее по диаметру зубчатое колесо из пары называется колесо, и все его параметры имеют индекс – 2. z₂ -число зубьев; n₂-частота вращения; d₂-диаметр делительной окружности.

Термин зубчатое колесо является общим.

Основные параметры зубчатой передачи:

1. Отношение чисел зубьев, диаметров или обратное отношение частот вращения называется передаточным числом.

= .

Передаточное число показывает, во сколько раз изменяется частота вращения ведомого зубчатого колеса при передаче вращения от ведущего зубчатого колеса. Эта величина для зубчатых передач может находиться в интервале от 1 до 20, но обычно используется интервал от 1 до 8.

2. Отношение мощности снимаемой с ведомого зубчатого колеса к мощности, подводимой к ведущему, называется коэффициентом полезного действия – к.п.д.

η= .

Величина «единица минус к.п.д.» определяет величину механических потерь мощности в передаче. Для зубчатых передач она составляет примерно 3%. Это самое высокое значение к.п.д. из всех типов передач 0,97.

3. Уменьшение частоты вращения при передаче от шестерни к колесу вызывает увеличение крутящего момента снимаемого с колеса в передаточное число раз, но с учетом механических потерь -η:

η.

4. Зубчатые передачи имеют минимальный габарит (размер) по сравнению с остальными передачами.

5. Зубчатые передачи имеют максимальный ресурс (срок службы) по сравнению с остальными передачами; порядка нескольких десятков тысяч часов.

6. Зубчатые передачи имеют невысокий уровень шумности, достаточно высокие плавность работы и постоянство передаточного числа.

7. Зубчатые передачи могут передавать большие мощности (до нескольких сотен тысяч киловатт).

Зубчатые колеса могут иметь различный тип зуба.

1 2 3

1 – прямозубое зубчатое колесо – используется для тихоходных передач;

2 – косозубое зубчатое колесо – используется в быстроходных передачах;

3 – шевронное зубчатое колесо – используется в тяжело нагруженных передачах.